Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 10213-2:2013 quy định các phương pháp và điều kiện thử đối với hệ thống đánh lửa bằng ắc quy trong động cơ đốt trong. TCVN 10213-2:2013 hoàn toàn tương đương ISO 6518-2:1995 và Đính chính Kỹ thuật 1:1997.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10213-2:2013 ISO 6518-2:1995 PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA – PHẦN 2: ĐẶC TÍNH ĐIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ CHỨC NĂNG Road vehicle – Ignition systems – Part 2: Electrical performance and function test methods Lời nói đầu TCVN 10213-2:2013 hồn tồn tương đương ISO 6518-2:1995 Đính Kỹ thuật 1:1997 TCVN 10213-2:2013 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 22 Phương tiện giao thông đường biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Bộ tiêu chuẩn TCVN 10213 (ISO 6518), Phương tiện giao thông đường - Hệ thống đánh lửa, gồm phần sau: - TCVN 10213-1:2013 (ISO 6518-1:2002), Phần 1: Từ vựng - TCVN 10213-2-2013 (ISO 6518-2:1995), Phần 2: Đặc tính điện phương pháp thử chức PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA – PHẦN 2: ĐẶC TÍNH ĐIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ CHỨC NĂNG Road vehicle – Ignition systems – Part 2: Electrical performance and function test methods Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp điều kiện thử hệ thống đánh lửa ắc quy động đốt Do khó khăn việc tạo phép đo lặp lại với khe hở đánh lửa khí điều kiện khác, hai phương pháp thường sử dụng để tính toán kết lượng đầu hệ thống là: Phương pháp A – Sử dụng khe hở đánh lửa việc đo lượng (sơ đồ thử nghiệm A) Năng lượng đầu thu từ phương pháp gọi lượng đánh lửa, E sp Phương pháp B – Sử dụng điốt Zener việc đo lượng (sơ đồ thử nghiệm B) Năng lượng đầu thu từ phương pháp gọi lượng phóng Zener, E zp Phương pháp không phù hợp hệ thống có dòng điện đánh lửa dòng xoay chiều Phương pháp B khuyến nghị việc thử nghiệm đối chứng cuộn đánh lửa hệ thống có dòng điện gián đoạn Mơ tả hệ thống đánh lửa Đối với thử nghiệm miêu tả mục đây, thành phần hệ thống đánh lửa sử dụng phải quy định ứng dụng kiểm tra, nghĩa với thông số kỹ thuật thiết bị gốc 2.1 Hệ thống đánh lửa với chia điện kiểu khí Các thành phần sau phải kết nối với Hình thành mạch khác chứng minh tương đương 2.1.1 Cuộn dây đầu cao áp cuộn cảm thơng thường máy biến áp lõi từ khơng khí 2.1.2 Điện trở điện trở kiểu chấn lưu, cuộn dây thử cần điện trở chấn lưu biện pháp cố định thay đổi để tạo điện áp và/hoặc dòng điện mạch đánh lửa thay đổi 2.1.3 Bộ chia điện, phận phân phối xung đánh lửa tới bugi Nó sử dụng phương pháp trigger và/hoặc điều chỉnh thời gian, nhằm đạt góc tương quan phù hợp chia điện động 2.1.4 Thiết bị đóng ngắt phụ nằm bên hệ thống thử điều khiển transistor 2.2 Hệ thống đánh lửa tĩnh (không có chia điện) với cuộn dây đầu cao áp Các thành phần sau phải nối liền với Hình thành mạch khác chứng minh có tính tương đương 1) Khoảng cách cực roto điện cực phải trì khơng đổi suốt q trình đánh lửa theo thỏa thuận người sử dụng nhà cung cấp 2) Mũi tên chuỗi bugi đánh lửa 3) Thiết lập theo 5.3.1 CHÚ DẪN: P1 Đầu dò dòng điện, khuếch đại sóng C1 Tụ điện P2 Đo sóng điện áp R1 Điện trở P3 Ampe kế chiều R2 đến R10 Trở kháng (dòng điện điện trở cố định theo thỏa thuận nhà sản xuất người sử dụng) P4 Vơn kế chiều RD Đầu dò điện áp P5 Máy đo tốc độ góc CHÚ THÍCH: Ví dụ thể cho hệ thống gồm xy lanh Hình – Sơ đồ mạch thử cho hệ thống đánh lửa với chia điện kiểu khí 1) Thiết lập theo 5.3.1 CHÚ DẪN: P1 Đầu dò dòng điện, khuếch đại sóng C1 Tụ điện P2 Đo sóng điện áp R1 Điện trở P3 Ampe kế chiều R2 đến R9 Trở kháng (dòng điện điện trở cố định theo thỏa thuận nhà sản xuất người sử dụng) P4 Vơn kế chiều RD Đầu dò điện áp P5 Máy đo tốc độ góc (dựa tín hiệu góc quay trục khuỷu) CHÚ THÍCH: Ví dụ thể cho hệ thống gồm xylanh Hình – Sơ đồ mạch thử cho hệ thống đánh lửa tĩnh với cuộn dây đầu cao áp 2.2.1 Cuộn dây, tùy thuộc vào hệ thống thử, - Các cuộn dây đầu cao áp mô tả 2.1.1, - Một tổ hợp nhiều đầu cao áp tạo thành cách ghép nối cuộn dây đầu cao áp, - Cuộn dây nối với bugi 2.2.2 Thiết bị đóng ngắt phụ nằm bên hệ thống thử điều khiển transistor 2.3 Hệ thống đánh lửa tĩnh (khơng có chia điện) với cuộn dây hai đầu cao áp Các thành phần sau phải nối liền với Hình thành mạch khác chứng minh có tính tương đương 2.3.1 Cuộn dây, tùy thuộc vào hệ thống thử nghiệm, - cuộn dây hai đầu cao áp, - tổ hợp nhiều đầu cao áp tạo thành cách ghép nối cuộn dây hai đầu cao áp 2.3.2 Thiết bị đóng ngắt phụ nằm bên hệ thống thử điều khiển transistor Thiết bị thử 3.1 Nguồn cung cấp chiều thay đổi có thời gian phục hồi chuyển tiếp từ 10% đến 90% không lớn 50 s toàn dải tải sử dụng Giá trị điện áp trung bình thay đổi khơng q 50 mV từ khơng tải tới tồn tải hệ thống đánh lửa không 100 mV từ đỉnh tới đỉnh tồn dải tải Nguồn cung cấp thay ắcquy có khơng có hệ thống nạp Nguồn cung cấp phải đặt cạnh hệ thống trình thử 3.2 Dao động ký có thời gian thiết lập lớn 35 ns, với dải tần nhỏ 10 MHz, phải sử dụng (P1 P2) Độ không đảm bảo đo phép đo dò điện áp dòng điện (xem 3.3 3.4) phải nhỏ 3% 3.3 Đầu dò điện áp (RD) với điện dung đầu vào nhỏ pF điện trở đầu vào lớn 100 MΩ 3.4 Đầu dò dòng điện (P1) phù hợp với nguồn chiều xoay chiều có tần số tới 10 MHz 3.5 Ampe kế chiều (P3) với điện áp rơi lớn 100 mV điều kiện thử 3.6 Vôn kế (P4) với điện trở đầu vào nhỏ 10 kΩ/V có độ phân giải phù hợp để nhận biết dễ dàng chênh lệch 10 mV 3.7 Bộ chia điện đĩa quay trigger máy đo tốc độ góc (P5) gắn kèm phù hợp với yêu cầu sau: a) điều chỉnh liên tục tốc độ quay từ 10 r/min đến 4000 r/min chia điện dẫn động khí từ 20 r/min tới tối thiểu 6000 r/min đĩa quay trigger; b) sai lệch tốc độ quay phải nằm ± 5% tốc độ nhỏ 400 r/min ± 20 r/min tốc độ lớn 400 r/min; c) máy đo tốc độ góc có độ xác nằm khoảng ± 0,2% tốc độ quay hiển thị; 3.8 Tải phải kết nối với hệ thống đánh lửa điện cao áp, cáp điện làm kim loại điện trở thấp Chiều dài phụ thuộc vào điện dung tải (xem 3.8.2) 3.8.1 Bộ điều chỉnh khe hở đánh lửa, khe hở thay đổi riêng rẽ (xem 3.8.2) 3.8.2 Tụ điện C1 mô tụ điện dây cáp bugi bố trí thơng thường động Tụ điện phải có hệ số tổn hao thấp (khơng lớn 3% kHz), dây cáp đánh lửa thứ cấp với tụ điện đầu dò điện áp cao có tổng điện dung là: Từ 50 pF đến 55 pF hệ thống đánh lửa có chia điện; Từ 25 pF đến 30 pF hệ thống đánh lửa tĩnh với cuộn dây đầu cao áp; Từ 50 pF đến 55 pF hệ thống đánh lửa tĩnh với cuộn dây hai đầu cao áp CHÚ DẪN: P1 Đầu dò dòng điện, khuếch đại sóng C1 Tụ điện P2 Đo sóng điện áp R1 Điện trở P3 Ampe kế chiều R2 đến R10 Trở kháng (dòng điện điện trở cố định theo thỏa thuận nhà sản xuất người sử dụng) P4 Vơn kế chiều RD Đầu dò điện áp P5 Máy đo tốc độ góc CHÚ THÍCH: Đối với cuộn dây hai đầu cao áp, đầu thứ cấp phải kiểm tra điện áp cao Ví dụ thể cho hệ thống xy lanh Hình – Sơ đồ mạch thử cho hệ thống đánh lửa tĩnh với cuộn dây hai đầu cao áp Để đo tổng điện dung, khe hở chia điện trở kháng R tới R10, gộp lại, phải phân tách cáp đánh lửa phải tách rời với cuộn dây đánh lửa CHÚ THÍCH: Có thể cần thiết phải xem xét tác động điện dung ký sinh Các giá trị điện dung khác thỏa thuận tùy thuộc vào ứng dụng 3.8.3 Điện trở R1 mơ chì graphit bám bugi Điện trở phải có hệ số điện áp thấp (lớn 0,0005 %/V), không tự cảm, khoảng 10 W MΩ ± 5% Nó phải mắc song song với tụ điện vài phép đo 3.8.4 Chuỗi điốt Zener kV cuộn dây đầu cao áp hai chuỗi điốt Zener kV 0,5 kV cuộn dây hai đầu cao áp (xem Hình 3), dung sai điện áp điốt Zener ± 5% điều kiện thử nghiệm Các thông số cần đo xác định 4.1 Điện áp khả dụng, Uav So sánh điện áp khả dụng, Uav, với điện áp yêu cầu, Uspc, tới tia lửa điện từ bugi động cho trước để xác định hệ thống đánh lửa thích hợp [xem Hình 4a)] Điện áp phải đo hệ thống đặt tải với tụ điện C1 mô tả 3.8.2 4.2 Điện áp khả dụng nhỏ nhất, Uavm Điện áp khả dụng nhỏ nhất1) , Uavm, phải đo hệ thống đặt tải với tụ điện C điện trở R1 mắc song song, biên độ nhỏ phải ghi lại Các giá trị miêu tả mức độ đảm bảo từ hệ thống q trình thử nghiệm nhiệt độ mơi trường 23 0C ± 50C, đĩa trigger quay với tốc độ 2000 r/min nguồn cung cấp 13,5 V 4.3 Điện áp đầu thứ cấp, Us Điện áp đầu thứ cấp, Us đo cho việc so sánh với giá trị đạt điện áp khả dụng Uav 4.4 Dòng điện ngắt, Ipi Dòng điện ngắt1), Ipi, xác định lượng vào hệ thống [xem hình 4c)] 4.5 Dòng điện vào trung bình, Ipar Dòng điện vào trung bình, Ipar, xác định giá trị trung bình dòng điện vào hệ thống với nguồn đầu vào chiều (máy phát điện, ắc quy, vv.) 4.6 Năng lượng 4.6.1 Năng lượng đánh lửa điện cảm, Espi Năng lượng đánh lửa điện cảm2), Espi, xác định phương pháp thử A (xem 5.3.1) Nó tính tốn từ tích phân tích giá trị đo điện áp đánh lửa, U sp [điều chỉnh tới Ue: xem Hình 4f)] dòng đánh lửa Isp tồn thời gian đánh lửa tfsp [xem Hình 4f)] t1 U sp xI sp dt fsp Espi = t0 4.6.2 Năng lượng phóng Zener, Ezd 1) 2) Dạng sóng đồ thị xuất hệ thống đánh lửa có tiếp điểm Điều kiện thể tổng lượng điện gây ăn mòn bugi đánh lửa Sử dụng thông tin theo kinh nghiệm Năng lượng phóng Zener, Ezd, xác định phương pháp thử B Nó tính tốn từ tích phân tích giá trị đo điện áp phóng Zener, Uzd dòng điện phóng Zener Izd tồn thời gian phóng Zener tfzd [xem Hình 4g)] t1 U zd xI zd dt fzd Ezd = t0 4.6.3 Thời gian đánh lửa thời gian phóng Zener Khoảng thời gian giới hạn thể khả đánh lửa đầu cuộn dây đánh lửa điều kiện2) giới hạn nhiên liệu [xem Hình d), f) g)] 1) Dạng sóng đồ thị xuất hệ thống đánh lửa có tiếp điểm Hình – Ví dụ đo đạc thơng số hệ thống đánh lửa 4.6.4 Dòng điện đánh lửa lớn nhất, Ispm, dòng điện phóng Zener lớn nhất, Izdm Dòng điện đánh lửa lớn nhất, Ispm, dòng điện phóng Zener lớn dòng tức thời từ mạch thứ cấp cuộn dây đánh lửa trước điện cực bugi bị phá hỏng [xem Hình 4f)] qua điốt Zener [xem Hình g)] 4.7 Thời gian tăng điện áp sơ cấp, tsUr Thời gian tăng điện áp sơ cấp, tsUr, thông số thể khả hệ thống đánh lửa tạo tia lửa điện qua bugi Thời gian tăng điện áp sơ cấp ngắn lượng hệ thống mát qua mạch phân nhánh nhỏ điện áp tập trung tạo tia lửa điện bugi lớn [xem Hình 4b)] Khoảng thời gian phải đo hệ thống có tải với tụ điện C mô tả 3.8.2 điện trở R1 mô tả 3.8.3 Để dễ dàng so sánh hệ thống, thời gian tăng điện áp sơ cấp phải xác định – 1,5 kV – 15 KV, lặp lại + 1,5 kV + 15 KV cuộn dây hai đầu cao áp theo thỏa thuận người sử dụng nhà sản xuất 4.8 Điện áp tự cảm cuộn sơ cấp, Upind Điện áp tự cảm cuộn sơ cấp, Upind, ảnh hưởng tới tuổi thọ tiếp điểm hệ thống đánh lửa cổ điển thông số để thể tác động tới khóa bán dẫn (trừ điện áp kẹp sử dụng) phần tử dự trữ lượng điện cảm hệ thống đánh lửa [xem Hình 4e)] Nếu điện áp phải đo, cần thiết sử dụng thiết bị đo với đầu vào khác Dạng sóng điện áp tự cảm cuộn sơ cấp thường xác định trước (thường khoảng 20 s) đỉnh nhọn cảm ứng rò Yếu tố thường bỏ qua q trình tính tốn, diện tích đỉnh nhọn đáng kể phải đưa vào q trình tính tốn, xét ảnh hưởng đến thành phần bán dẫn 4.9 Trở kháng giới hạn đánh lửa, R15 kV Đặc tính phân nhánh hệ thống đánh lửa xác định điện trở tải giới hạn nó, R15 kV Đây điện trở tải mà giá trị tuyệt đối điện áp khả dụng, U av, giảm tới 15 kV Điện trở giới hạn lựa chọn R15 kV (xem R1 từ Hình đến Hình 3) Các thơng số Ctải (xem C1 hình từ tới 3) miêu tả 3.8.2; Unguồn = 13,5 V; ntrục khuỷu = 2000 r/min Quy trình 5.1 Yêu cầu chung Việc lắp đặt mạch thể Hình đến Hình với thiết bị bố trí để đo thông số Điều Việc lắp đặt mạch thử kiểu A thực với thử để xác nhận chức yêu cầu đặc tính hệ thống Việc lắp đặt mạch thử kiểu B thực với thử để so sánh đặc tính cuộn dây đánh lửa dòng điện ngắt hệ thống 5.2 Điều kiện thử Điều kiện thử phải lựa chọn cách thích hợp từ Bảng Khi thực thử mơ q trình khởi động, hệ thống phải hoạt động điều kiện mô điều kiện làm việc hệ thống điện phương tiện phần sơ cấp Ví dụ, điện trở nối tiếp với cuộn sơ cấp thường bị ngắt động quay, điện trở phải ngắt mạch thử 5.2.1 Nguồn cung cấp, Usup Nguồn cung cấp, Usup, cho Bảng 1, dựa điện áp thông thường 12 V Nếu phép thử hệ thống có điện áp 24 V nhân đôi nguồn điện áp Bảng – Điều kiện thử Tốc độ quay Điện áp đĩa nguồn trigger1) Usup ± 0,1 (V) (r/min) Nhiệt độ môi trường (Co) Thử nhiệt độ vận hành Thử nhiệt độ phòng Loại nhiệt độ I 2) II3) Điều kiện vận hành III3) 40 + 23 ± - 30 ± Khởi động nguội 100 10 + 23 ± + 80 ± + 100 ± + 120 ± Khởi động nóng 13,5 + 23 ± + 80 ± + 100 ± + 120 ± Hoạt động 500 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 1) Đối với vòng quay chia điện, chia cho 2) Loại I ưu tiên phần gắn cabin xe tương tự 3) Loại II III ưu tiên phần gắn gần động 5.2.2 Nhiệt độ môi trường Cho phép hệ thống đánh lửa ngâm h nhiệt độ thể Bảng trước bắt đầu phép thử Trước ghi lại kết điểm thử nào, hệ thống phải đạt tới trạng thái làm việc ổn định nhiệt theo thỏa thuận nhà sản xuất người sử dụng Khi thiết bị môi trường sử dụng để điều khiển nhiệt độ xung quanh, cần ý dây và/hoặc cáp, trở kháng không làm ảnh hưởng tới kết thử 5.3 Phương pháp thử Các phương pháp thử A B khác việc xếp phép thử để đo lượng (điện áp đánh lửa điện áp phóng Zener, dòng điện đánh lửa dòng điện phóng Zener, thời gian đánh lửa thời gian phóng Zener) Kết lượng tính tốn theo hai phương pháp khác 5.3.1 Phương pháp thử nghiệm A – Năng lượng đánh lửa điện cảm Phương pháp thử nghiệm A gần với hệ thống lắp đặt phương tiện phải sử dụng với sơ đồ thử A để xác nhận chức hệ thống Nó phải sử dụng để đo thông số Điều với điều kiện 5.2 điều kiện thích hợp Bảng Việc tính tốn 4.6.1 với phương pháp xác định phần cảm lượng đánh lửa phóng qua điện cực bugi thể Hình Hình Điện cực đánh lửa cuộn dây đầu cao áp phải thiết lập tới điện áp đánh lửa U ps kV ± 5%, 0,5 kV ± 5% cuộn thứ cấp Dao động ký P2 (xem 3.2) đầu dò điện áp RD (xem 3.3) phải sử dụng để đo điện áp thời gian đánh lửa Đầu dò điện áp phải kết nối tới khe hở bugi điều chỉnh tới giá trị Usp Để đo dòng đánh lửa, đầu dò dòng điện phải sử dụng thể Hình đến Hình 3, với sơ đồ thử nghiệm A 5.3.2 Phương pháp thử nghiệm B – Năng lượng phóng Zener Phương pháp thử nghiệm B phải sử dụng với sơ đồ thử nghiệm B để so sánh đặc tính tính cuộn dây đánh lửa dòng điện ngắt hệ thống Đối với trình đo lượng, chuỗi điốt Zener kV thể Hình Hình 2, sơ đồ thử nghiệm B, chuỗi điốt Zener kV chuỗi điốt Zener 0,5 kV thể Hình phải sử dụng Dòng điện phóng sử dụng để tính tốn lượng phải đo cách sử dụng đầu dò dòng thể Hình đến Hình 3, sơ đồ thử nghiệm B Năng lượng tính toán thể 4.6.2 Dao động ký P2 đầu dò điện áp RD sử dụng thể Hình đến Hình để đo điện áp qua chuỗi điốt Zener thời gian phóng Kích thước tính milimét Hình – Thiết lập khe hở đánh lửa Kích thước tính milimét Hình – Các yêu cầu điện cực bugi ... dòng điện phóng Zener Izd tồn thời gian phóng Zener tfzd [xem Hình 4g)] t1 U zd xI zd dt fzd Ezd = t0 4.6.3 Thời gian đánh lửa thời gian phóng Zener Khoảng thời gian giới hạn thể khả đánh lửa đầu... Cuộn dây, tùy thuộc vào hệ thống thử, - Các cuộn dây đầu cao áp mô tả 2.1.1, - Một tổ hợp nhiều đầu cao áp tạo thành cách ghép nối cuộn dây đầu cao áp, - Cuộn dây nối với bugi 2.2.2 Thiết bị... Zener [xem Hình g)] 4.7 Thời gian tăng điện áp sơ cấp, tsUr Thời gian tăng điện áp sơ cấp, tsUr, thông số thể khả hệ thống đánh lửa tạo tia lửa điện qua bugi Thời gian tăng điện áp sơ cấp ngắn